【手続補正書】
【提出日】平成17年11月11日(2005.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】三次元有限要素モデル発生方法及び三次元有限要素モデル発生プログラム
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する工程（９０１）と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する工程（９０２）と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する工程（９０３）と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する工程（９０４）と
を具備する三次元有限要素モデル発生方法において、
前記節点群配置工程は、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点を中心とする節点配置間隔(r1,r2,r3)内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置し、前記節点配置間隔を前記各ボクセルの節点配置間隔制御因子(Vsi, CTi)に応じて可変としたことを特徴とする三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項２】  前記節点配置間隔制御因子は前記ボクセルが存在する場所における前記対象物の表面形状及び厚さに依存する形状因子(Vsi)である請求項１に記載の三次元有限要素モデルの発生方法。
【請求項３】  前記節点配置間隔制御因子は前記各ボクセルが存在する場所における前記対象物の密度に依存する量的因子(CTi)である請求項１に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項４】  前記節点配置間隔制御因子は、前記ボクセルが存在する場所における前記対象物の表面形状及び厚さに依存する形状因子(Vsi) と前記各ボクセルが存在する場所における前記対象物の密度に依存する量的因子(CTi)とに応じて定められる請求項１に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項５】  さらに、前記節点群配置工程は前記各ボクセルの節点配置間隔制御因子をスムージング処理する工程を具備し、該スムージング処理された前記各ボクセルの節点配置間隔制御因子に応じて前記各節点配置間隔を可変とした請求項１に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項６】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する工程（９０１）と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する工程（９０２）と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する工程（９０３）と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する工程（９０４）と
を具備する三次元有限要素モデル発生方法において、
前記節点群配置工程は、
前記対象物の表面上のボクセルを選択する工程（１０１）と、
該選択されたボクセルを中心とする所定サイズの検査領域内にあって前記対象物の領域内のボクセル数（Nvi）を演算する工程（１０２）と、
該演算されたボクセル数と基準値(NREF)との差により形状因子(Vsi)を演算する工程（１０３）と、
該形状因子に応じて前記選択されたボクセルの節点配置間隔（r1）を演算する工程（１０６）と、
前記ボクセル数演算工程、前記形状因子演算工程及び前記節点配置間隔演算工程を前記対象物の表面上のボクセルのすべてに対して実行させる工程（１０４）と、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点を中心とする該各ボクセルの節点配置間隔内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置する工程(９０２’)と
を具備することを特徴する三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項７】  前記所定サイズはn×n×n(n=2,3,…)であり、前記基準値はn3/2である請求項６に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項８】  さらに、前記節点群配置工程は前記各ボクセルの形状因子を前記対象物の内部へ浸透させるスムージング処理する工程（１０５）を具備し、前記節点配置間隔演算工程は該スムージング処理された形状因子に応じて前記選択されたボクセルの節点配置間隔を演算する請求項６に記載の三次元有限要素モデル発生方法。  
【請求項９】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する工程（９０１）と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する工程（９０２）と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する工程（９０３）と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する工程（９０４）と
を具備する三次元有限要素モデル発生方法において、
前記節点群配置工程は、
前記対象物の領域内のボクセルを選択し、該選択されたボクセルの画像値(CTi )を量的因子として前記選択されたボクセルの節点配置間隔(r2)を演算する工程(502)と、
前記節点配置間隔演算工程を前記対象物の領域内のボクセルのすべてに対して実行させる工程と、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点の中心とする節点配置間隔内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置する工程(９０２’)と
を具備することを特徴とする三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項１０】  さらに、前記節点群配置工程は前記各ボクセルの量的因子を移動平均させるスムージング処理する工程(501)を具備し、前記節点配置間隔演算工程は該スムージング処理された量的因子(CTi’)に応じて前記選択されたボクセルの節点配置間隔を演算する請求項９に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項１１】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する工程（９０１）と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する工程（９０２）と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する工程（９０３）と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する工程（９０４）と
を具備する三次元有限要素モデル発生方法において、
前記節点群配置工程は、
前記対象物の表面上のボクセルを選択する工程(101)と、
該選択せれたボクセルを中心とする所定サイズの検査領域内にあって前記対象物の領域内のボクセル数(Nvi)を演算する工程(102)と、
該演算されたボクセルと基準値(NREF)との差により形状因子(Vsi)を演算する工程(103)と、
該形状因子に応じて前記選択されたボクセルの第１の節点配置間隔(r1)を演算する工程(106)と、
前記ボクセル数演算工程、前記形状因子演算工程及び前記節点配置間隔演算工程を前記対象物の表面上のボクセルのすべてに対して実行させる工程(104)と、
前記対象物の領域内のボクセルを選択し、該選択されたボクセルの画像値(CTi )を量的因子として前記選択されたボクセルの第２の節点配置間隔(r2)を演算する工程(502)と、
前記節点配置間隔演算工程を前記対象物の領域内のボクセルのすべてに対して実行させる工程と、
前記第１、第２の節点配置間隔の関数によって前記選択されたボクセルの第３の節点配置間隔(r3)を演算する工程（７０１）と、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点の中心とする該各ボクセルの第３の節点配置間隔内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置する工程(９０２’)と
を具備することを特徴とする三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項１２】  前記所定サイズはn×n×n(n=2,3,…)であり、前記基準値はn3/2である請求項１１に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項１３】  さらに、前記節点群配置工程は、
前記各ボクセルの形状因子を前記対象物の内部へ浸透させる第１のスムージング処理を行う工程と、
前記各ボクセルの量的因子を移動平均させる第２のスムージング処理を行う工程と
を具備する請求項１１に記載の三次元有限要素モデル発生方法。
【請求項１４】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する手順と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する手順と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する手順と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する手順と
を実行させるための三次元有限要素モデル発生プログラムにおいて、
前記節点群配置手順は、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点を中心とする節点配置間隔(r1,r2,r3)内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置し、前記節点配置間隔を前記各ボクセルの節点配置間隔制御因子(Vsi , CTi)に応じて可変としたことを特徴とする三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項１５】  前記節点配置間隔制御因子は前記ボクセルが存在する場所における前記対象物の表面形状及び厚さに依存する形状因子 (Vsi)である請求項１４に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項１６】  前記節点配置間隔制御因子は前記各ボクセルが存在する場所における前記対象物の密度に依存する量的因子(CTi)である請求項１４に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項１７】  前記節点配置間隔制御因子は、前記ボクセルが存在する場所における前記対象物の表面形状及び厚さに依存する形状因子 (Vsi) と前記各ボクセルが存在する場所における前記対象物の密度に依存する量的因子(CTi)とに応じて定められる請求項１４に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項１８】  さらに、前記節点群配置手順は前記各ボクセルの節点配置間隔制御因子をスムージング処理する手順を具備し、該スムージング処理された前記各ボクセルの節点配置間隔制御因子に応じて前記各節点配置間隔を可変とした請求項１４に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項１９】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する手順と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する手順と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する手順と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する手順と
を実行させるための三次元有限要素モデル発生プログラムにおいて、
前記節点群配置手順は、
前記対象物の表面上のボクセルを選択する手順と、
該選択されたボクセルを中心とする所定サイズの検査領域内にあって前記対象物の領域内のボクセル数（Nvi）を演算する手順と、
該演算されたボクセル数と基準値(NREF)との差により形状因子(Vsi)を演算する手順と、
該形状因子に応じて前記選択されたボクセルの節点配置間隔（r1）を演算する手順と、
前記ボクセル数演算手順、前記形状因子演算手順及び前記節点配置間隔演算手順を前記対象物の表面上のボクセルのすべてに対して実行させる手順と、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点を中心とする該各ボクセルの節点配置間隔内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置する手順と
を具備することを特徴する三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項２０】  前記所定サイズはn×n×n(n=2,3,…)であり、前記基準値はn3/2である請求項１９に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項２１】  さらに、前記節点群配置手順は前記各ボクセルの形状因子を前記対象物の内部へ浸透させるスムージング処理する手順を具備し、前記節点配置間隔演算手順は該スムージング処理された形状因子に応じて前記選択されたボクセルの節点配置間隔を演算する請求項１９に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。  
【請求項２２】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する手順と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する手順と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する手順と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する手順と
を実行するための三次元有限要素モデル発生プログラムにおいて、
前記節点群配置手順は、
前記対象物の領域内のボクセルを選択し、該選択されたボクセルの画像値(CTi )を量的因子として前記選択されたボクセルの節点配置間隔(r2)を演算する手順と、
前記節点配置間隔演算手順を前記対象物の領域内のボクセルのすべてに対して実行させる手順と、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点の中心とする節点配置間隔内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置する手順と
を具備することを特徴とする三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項２３】  さらに、前記節点群配置手順は前記各ボクセルの量的因子を移動平均させるスムージング処理する手順を具備し、前記節点配置間隔演算手順は該スムージング処理された量的因子(CTi’)に応じて前記選択されたボクセルの節点配置間隔を演算する請求項２２に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項２４】  対象物を含むマルチスライス画像群からボクセルスペースを生成する手順と、
前記ボクセルスペースの前記対象物の領域内のボクセルに対して節点群を配置する手順と、
前記節点群に対して四面体要素を生成する手順と、
前記生成された四面体要素のうち不要な四面体要素を除去する手順と
を実行するための三次元有限要素モデル発生プログラムにおいて、
前記節点群配置手順は、
前記対象物の表面上のボクセルを選択する手順と、
該選択せれたボクセルを中心とする所定サイズの検査領域内にあって前記対象物の領域内のボクセル数(Nvi)を演算する手順と、
該演算されたボクセルと基準値(NREF)との差により形状因子(Vsi)を演算する手順と、
該形状因子に応じて前記選択されたボクセルの第１の節点配置間隔(r1)を演算する手順と、
前記ボクセル数演算手順、前記形状因子演算手段及び前記節点配置間隔演算手順を前記対象物の表面上のボクセルのすべてに対して実行させる手順と、
前記対象物の領域内のボクセルを選択し、該選択されたボクセルの画像値(CTi )を量的因子として前記選択されたボクセルの第２の節点配置間隔(r2)を演算する手順と、
前記節点配置間隔演算手順を前記対象物の領域内のボクセルのすべてに対して実行させる手順と、
前記第１、第２の節点配置間隔の関数によって前記選択された第３の節点配置間隔(r3)を演算する手順と、
前記各ボクセルに対して配置される節点数を１個以下かつ配置された各節点の中心とする該各ボクセルの第３の節点配置間隔内に他の節点を設けないという条件の基に前記節点群を配置する手順と
を具備することを特徴とする三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項２５】  前記所定サイズはn×n×n(n=2,3,…)であり、前記基準値はn3/2である請求項２４に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【請求項２６】  さらに、前記節点群配置手順は、
前記各ボクセルの形状因子を前記対象物の内部へ浸透させる第１のスムージング処理を行う手順と、
前記各ボクセルの量的因子を移動平均させる第２のスムージング処理を行う手順と
を具備する請求項２４に記載の三次元有限要素モデル発生プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はX線CT (Computer Tomography)  装置あるいはMRI法（磁気共鳴映像法）から取得されるマルチスライス画像群に基づいて対象物の形態を忠実に反映した三次元有限要素モデルを発生する三次元有限要素モデル発生方法及び三次元有限要素モデル発生プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
次に、従来の三次元有限要素モデル発生方法を図９及び図１０を参照して説明する（参照：非特許文献１）。なお、図９は図８のコンピュータ８０２の動作を示すフローチャート、図１０は図９のフローチャートを補足説明するための図である。また、コンピュータ８０２はX線CT画像として等間隔のマルチスライス画像群を取得してメモリに予め格納しているものとする。